鋼板樁在泵站基坑支護(hù)中的應(yīng)用

1、鋼板樁在泵站基坑支護(hù)中的應(yīng)用 摘要 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式越來越多 , 針對不同的基坑 特點 ,選擇不同的支護(hù)方式 ,可以起到事半功倍的效果。文章 介紹大凌河污水泵站工程采用鋼板樁支護(hù)基坑的工程實例 著重敘述W型拉森鋼板樁和水泥土攪拌樁的施工工藝與質(zhì) 量控制的要點 ,并對基坑監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析 ,可供同類工程參 考。關(guān)鍵詞 鋼板樁 ;水泥土攪拌樁 ;基坑支護(hù) ;監(jiān)測作者簡介 孫愚男 ,廣東省電力設(shè)計研究院總承包項目 管理部控制經(jīng)理 ,工程師,工學(xué)碩士 ,管理學(xué)碩士 ,廣東廣 州,510663中圖分類號 TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7723(2010)02-0115-0004一、引言基

2、坑工程是一個古老而又具有時代特點的巖土工程課題。在20世紀(jì)30年代,Terzaghi等人已開始研究基坑工程中 的巖土工程問題。我國從 20 世紀(jì) 80 年代初對基坑工程進(jìn)行 了廣泛的研究，城市污水泵站基坑開挖深度多在 610m之 間。由于受到周邊環(huán)境條件所限 ,在基坑平面范圍以外通常不可能有足夠的空間放坡開挖 ,基坑開挖不僅要滿足泵站主體 工程地基持力層設(shè)計要求和泵站地下結(jié)構(gòu)部分施工空間要 求,同時還要滿足周圍環(huán)境安全的要求。因此,選擇適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方法是深基坑支護(hù)問題最關(guān)鍵的一步 ,直接涉及到工程的 安全、造價和工期。目前常見的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有樁錨（撐 ）、板錨（撐）、墻錨 （撐）、土釘墻、重力

3、式墻、水泥土墻、放坡開 挖等簡單型式及其復(fù)合結(jié)構(gòu)型式等。 近年來 ,由于鋼板樁具有 高強(qiáng)、輕質(zhì)、隔水性好、使用壽命長、安全性高、對空間要 求低、環(huán)保效果顯著等優(yōu)點 ,在基坑支護(hù)中利用也越來越多。 本文通過具體的工程實例 ,介紹鋼板樁支護(hù)在泵站基坑中的 應(yīng)用 ,簡單介紹鋼板樁和攪拌樁的施工工藝和施工注意事項,可供同類工程參考。二、工程概況大陵河泵站工程位于廣州市花都區(qū)廣清高速公路新華 入口處旁邊新華凈水廠內(nèi)。本工程設(shè)計污水提升量 1897L/S, 揚程18.8m,泵站平面尺寸19X 10.6m,基坑開挖深度為8.15m, 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用12m W拉森鋼板樁+兩道內(nèi)支撐，并采用兩 排 500 攪

4、拌樁止水。工程場地位于花都市，地處廣花盆地，天馬河I級階地。場地東側(cè)緊鄰大陵河 ,西側(cè)為天馬河。根據(jù)地質(zhì)鉆探資料,本 工程的地質(zhì)情況自上而下為 :素填土 1.003.60m, 平均 2.08m;礫砂、粗砂2.44.2m,平均3.43m;淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 0.80 2.80m,平均1.42m;粉質(zhì)粘土 1.606.30m,平均3.56m;微風(fēng)化 石灰?guī)r,基巖頂板埋深12.118.6m;部分鉆孔有溶洞，洞頂埋 深14.338.3m。場地地勢較低平，為地表水和地下水的徑流 排泄區(qū)。 根據(jù)野外鉆探資料 ,地下水類型主要有上層滯水、 空 襲潛水和巖溶承壓水 ;穩(wěn)定水位埋深 1.20m。三、支護(hù)方案的確定泵

5、站基坑開挖深度 8.15m,場地淺部土層為人工填土層、松散狀砂層、密實狀砂層 ,以上土層自穩(wěn)能力差 ,并且泵站南 側(cè)有一棟三層樓房，距離基坑只有10m。因此，基坑開挖時應(yīng) 考慮支護(hù)措施，采用12m W型拉森鋼板樁支護(hù)，并分別在距離 支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面1.5m和5.0m處設(shè)置一道支撐，鋼支撐采用直徑 500 的鋼管。 由于場地地下水位高 ,地下水發(fā)育 ,東西兩側(cè)分別 為大陵河和天馬河 ,地下水補(bǔ)給來源充足 ,基坑開挖時采用兩 排水泥土攪拌樁止水，攪拌樁直徑500mm,搭接長度150mm, 要求樁端進(jìn)入粉質(zhì)粘土層 1.0m。四、泵站施工(一 )鋼板樁施工本工程鋼板樁采用W型拉森鋼板，長度12m。打樁工藝

6、：吊樁就位、檢查垂直度、放下吊錘使樁緩慢沉入土中、檢查 樁位和軸線、振動沉樁至設(shè)計要求標(biāo)高、移位、繼續(xù)沉樁。 為保證施工質(zhì)量 ,施工過程中應(yīng)注意以下事項 ：(1)鋼板樁運到 工地后 ,需進(jìn)行整理 ,清除鎖口內(nèi)雜物 ,對缺陷部位加以整修。 對于檢查合格的鋼板樁 ,為保證其在施工過程中能順利插拔,可在每片鋼板樁鎖口處均勻涂抹油脂。(2)施工前嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行施工軸線控制點放樣。 為保證施工質(zhì)量 ,可用導(dǎo)向架 來定位。 導(dǎo)向架設(shè)置要保證一定剛度和堅固性,圍檁樁不能隨鋼板樁打設(shè)發(fā)生下沉和變形。施工中經(jīng)常檢查并保證導(dǎo)向架 中心線在設(shè)計的鋼板樁軸線上 ,若有偏離則應(yīng)及時移動恢復(fù) , 以確保導(dǎo)向架在鋼板樁

7、軸線上。(3) 基坑護(hù)壁鋼板樁的平面布置形狀應(yīng)盡量平直整齊 ,避免不規(guī)則的轉(zhuǎn)角 ,以便標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁 的利用和支撐設(shè)置 ,各周邊尺寸盡量符合板樁模數(shù)。施工時 , 從一角開始逐塊插打 ,每塊鋼板樁自起打到結(jié)束中途不停頓。 嚴(yán)格控制施工制度 ,以便使打設(shè)后的鋼板樁具有足夠的剛度 和良好的防水作用。 (4)鋼板樁拔出時 ,先用打拔樁機(jī)夾住鋼板 樁頭部振動12min,使鋼板樁周圍的土松動，產(chǎn)生“液化”， 減少土對樁的摩阻力 ,然后慢慢地往上振拔。 拔樁時注意樁機(jī) 的負(fù)荷情況 ,發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不上來時 ,應(yīng)停止拔樁 ,可先行 往下施打少許 ,再往上撥 ,如此反復(fù)可將樁拔出來。拔樁后留 下的空隙用灌砂方法來

8、填充。（二）攪拌樁施工基坑周邊設(shè)置兩排攪拌樁。攪拌樁設(shè)計樁徑500mm,樁間距350mm,樁端進(jìn)入粉質(zhì)粘土層 1.0m，每米噴入水泥 60kg。加固劑采用32.5R水泥，采用“四攪二噴”的施工工藝 提升速度控制在0.571.0m/min。施工工藝流程：樁機(jī)就位、 噴漿攪拌下沉、噴漿攪拌上升、重復(fù)下沉、上升至孔口、關(guān) 閉攪拌機(jī)并移位。 為保證施工質(zhì)量 ,在施工中嚴(yán)格按設(shè)計要求 和有關(guān)施工規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行。從原材料進(jìn)場開始至攪拌樁施 工結(jié)束的每一道工序都嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。施工過程中應(yīng)特別注意 以下幾點 ：1.施工前現(xiàn)場地面應(yīng)予平整 ;設(shè)備就位后 ,必須平整 ,確 保施工過程中不發(fā)生傾斜、移動。要注意保證機(jī)

9、架和鉆桿的 垂直度 ,其垂直度偏差不得大于 1%。施工中采用吊錘觀測鉆 桿的兩個方向垂直度和用平水尺測量機(jī)架的調(diào)平情況,如發(fā)現(xiàn)偏差過大 ,及時調(diào)整。2施工時，設(shè)計停漿（灰）面應(yīng)高出操作面標(biāo)高 0.5m,在開 挖時應(yīng)將該施工質(zhì)量較差段挖去。如繼續(xù)攪拌時應(yīng)下沉或提 升0.5m,達(dá)到攪拌均勻。3. 制備好的水泥漿不得有離析現(xiàn)象 ,停置時間不得超過2 小時。漿液倒入集料斗時應(yīng)加篩過濾 ,以免殘碴損壞或堵管。 泵送漿液前 ,應(yīng)保持漿液管濕潤 ,以利輸漿。4. 施工前確定攪拌機(jī)械的灰漿泵輸漿量、 灰漿經(jīng)輸漿管 到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時間。 用流量泵控制輸漿速度 ,使注漿泵 出口壓力保持在0.40.6MPa,并

10、使攪拌提升速度與輸漿速度 同步進(jìn)行。嚴(yán)格按設(shè)計確定的參數(shù)控制噴漿量和攪拌提升速 度,采用少量多次噴漿的方法 ,保證四次攪拌 ,攪拌過程中均噴 水泥漿。為保證施工質(zhì)量、提高工作效率和減少水泥浪費 , 應(yīng)盡量連續(xù)工作。 輸漿階段必須保證足夠的輸漿壓力 ,連續(xù)供 漿。一旦因故停漿 ,為防止斷樁和缺漿 ,應(yīng)將攪拌頭下沉到停 漿點0.5m以下，待恢復(fù)供漿后再噴漿攪拌；如停工40分鐘以 上,必須立即進(jìn)行全面清洗 ,防止水泥在設(shè)備和管道中結(jié)塊 ,影 響施工。5. 施工中應(yīng)盡量避免硬接駁 ,相鄰樁攪拌間隔時間不宜 超過24h。如遇有硬接駁時，應(yīng)采用補(bǔ)救措施如錯接和補(bǔ)樁等 方法加以處理 ,保證擋墻連接的整體性。6. 注意前臺操作機(jī)和后臺供漿的密切配合 ,互相聯(lián)絡(luò)的 信號必須明確。 前臺操機(jī)噴漿下沉 ,提升的次數(shù)和速度必須符 合規(guī)定的施工工藝。后臺供漿必須連續(xù) ,一旦需要停漿 ,必須 立即通知前臺 ,以免造成斷樁。（三）土方開挖和鋼支撐施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時先施工鋼板樁 ,再進(jìn)行攪拌樁施工。圍 護(hù)結(jié)構(gòu)施工完畢后進(jìn)行挖土 ,先挖基坑四周的土方 ,安裝圍檁 , 然后邊挖邊撐，挖到離地面1.5m處施工第一道支撐，嚴(yán)禁超挖。施工完成后 ,